Onderwerp
Haarstructuur, van follikel tot vezel
Het haar dat je ziet is dood, verhard keratine uit drie lagen, en daarom gaat verzorging over het beschermen ervan en niet over het repareren.
Belangrijkste punten
- Een haarvezel heeft tot drie lagen: een buitenste cuticula (overlappende dode cellen, ongeveer 10% van het gewicht), een centrale cortex (86-90% van het gewicht, waar de sterkte zit) en soms een medulla, een holle of losjes gepakte kern die vaker voorkomt in dikkere vezels Plowman 2018.
- De cuticula is het gezicht dat je haar naar de wereld toont. De schubben bepalen glans, wrijving, klitten en hoe water binnenkomt. Ze slijten het eerst. In haar langer dan 2,4 m sleet de cuticula geleidelijk over ongeveer de eerste meter voordat de cortex werd aangetast Thibaut 2010.
- Eén vetzuur, 18-methyleicosaanzuur (18-MEA), is gebonden aan de buitenkant van de cuticulacellen en maakt de vezel waterafstotend. Het verwijderen ervan maakt de vezel waterminnend, en alkalische behandelingen blijken het weg te halen Jones and Rivett 1997.
- De cortex is een composiet van stijve keratinfilamenten in een zachtere eiwitmatrix. Dwarsverbindingen in de matrix houden de filamenten stijf, zelfs als ze nat zijn Greenberg and Fudge 2013.
- De verbinding tussen cuticula en cortex is een zwak punt. In stresstests van krullend haar van één donor begonnen scheuren daar en groeiden samen tot de vezel brak, op onvoorspelbare plekken Camacho-Bragado 2015.
- Breuk is meestal cumulatief: verzorging en omgevingsstress tellen op als inwendige scheurtjes. Dagelijks zacht omgaan met je haar is belangrijker dan één reddingsproduct.
- De fijne inwendige structuur is bijna identiek tussen mensen. Bij 12 mensen, inclusief tweelingen, vond röntgendiffractie dezelfde keratine- en lipidesignalen; alleen sommige extra lipidesignalen verschilden, en die liepen in families Yang 2014.
De follikel maakt de vezel
Haar wordt geproduceerd in de haarknop van de follikel en verhardt terwijl het omhoog komt; wanneer het tevoorschijn komt, zijn de cellen dood. De vorm van de follikel bepaalt de kromming van de vezel (zie krulpatroon), en de groeicyclus staat in de haargroeicyclus. Wat je aanbrengt verandert niet wat de follikel al heeft gemaakt. Producten veranderen alleen wat er daarna met die vezel gebeurt, dus „herstel”-beweringen betekenen in feite het coaten, vullen of dwarsverbinden van een vaste structuur.
Laag voor laag
| Laag | Aandeel van de vezel | Wat het is | Waarom het belangrijk is |
|---|---|---|---|
| Cuticula | Ongeveer 10% van het gewicht | Platte dode cellen die als dakpannen overlappen, wijzend van wortel naar punt, met een dunne lipidelaag aan de buitenkant | Glans, wrijving, klitten, waterinname. Het eerst slijtend, loslatend of afbrokkelend |
| Cortex | 86-90% | Spoelvormige cellen gevuld met keratinfilamenten in een eiwitmatrix | Sterkte, rek en krul. Schade hier (bleken, zeer hoge hitte) is de ernstige soort |
| Medulla | Variabel | Een centrale kolom met holtes en luchtgevulde korreltjes | Geen duidelijk effect op sterkte; gemedulleerde en niet-gemedulleerde vezels hadden vergelijkbare gemiddelde mechanische eigenschappen, maar gemedulleerde vezels waren minder uniform Wagner and Joekes 2007 |
| Celmembraancomplex | Zeer klein | Lipide- en eiwitlijm tussen cellen | Houdt schubben en cortexcellen bij elkaar; hier verspreiden scheuren zich |
Bindingen die keratine bij elkaar houden
- Waterstofbruggen zijn zwak en talrijk. Water verbreekt de eiwit-eiwitbindingen, daarom behoudt haar dat nat gezet en gedroogd is zijn vorm tot het weer nat wordt Harland 2022.
- Disulfidebruggen zijn sterk en blijvend. Permanenten, relaxers en bleken werken erop in. Onder spanning breken sommige eerst nabij de eiwituiteinden, en dit verschilt tussen natte en droge vezels (een studie met schapenwol, geen menselijk haar) Harland 2022.
Water en de vezel
Haar neemt water op en zwelt. In een trekproef op gebleekt en ongebleekt haar met warmtebehandelingen werd de stijfheid in natte toestand (modulus) beoordeeld als de beste enkele maat voor schade door chemische en fysieke behandelingen Wortmann 2022. Calcium en magnesium uit hard water hopen zich op in de cuticula, meer bij chemisch beschadigd haar, en maken de vezel stijver. Het stijlbehoud verbeterde bij onbehandeld haar maar nam licht af bij gebleekt haar Evans 2011 (auteurs met banden met de industrie).
Hoe haar veroudert van wortel tot punt
Bij zeer lang onbehandeld haar sleet de cuticula over ongeveer de eerste meter terwijl de cortex intact bleef. Verderop was de schubschade aanzienlijk en liep die parallel met dalende ceramide- en 18-MEA-niveaus. De meeste mechanische en optische eigenschappen namen daarna af Thibaut 2010 (gefinancierd door de industrie). Daarom zien de punten er slechter uit en voelen ze slechter aan dan de wortels, zelfs zonder stylingschade, en is knippen de enige echte oplossing voor oude punten.
Lipiden
Een systematische review uit 2023 van 59 artikelen vond dat de lipidensamenstelling van haar varieert naargelang het haartype dat met afkomst samenhangt en per laag, en dat lipideverlies wordt versneld door bleken, haarverf, permanenten, steil maken, surfactanten, zon en veroudering, wat leidt tot uitgedroogd, breekbaar, dof haar Csuka 2023. Labstudies op Afrikaans haar vonden meer en meer ongeordende cuticulalipiden en snellere waterdiffusie Marti 2016, Oliver 2020, Barba 2022. Tussen Kaukasische, Aziatische en Afrikaanse monsters werd geen verschil gevonden in de inwendige vezelstructuur, terwijl geometrie, mechanica en wateropzwelling wel verschilden Franbourg 2003. Meer in haar naar afkomst.
Wat het voor jouw haar betekent
- Krulpatroon: buigingen concentreren spanning. Zie krulpatroon en borstelen en ontwarren.
- Dikte van de streng: grove vezels hebben vaker een medulla. Zie dikte van de haarstreng.
- Porositeit: in de praktijk een teken van schade aan de cuticula en de lipidelaag. Zie haarporositeit.
- Lengte: langer haar heeft meer blootstelling gehad. Punten dragen meer slijtage naarmate het haar langer is; bij zeer lang haar sleet de cuticula geleidelijk over ongeveer de eerste meter Thibaut 2010. Beschouw punten die zijn gebleekt, verhit of jarenlang verzorgd als het meest versleten.
Mythen en feiten
- „Haar kan worden hersteld.” Grotendeels onwaar, want de vezel is dood. Producten kunnen gladder maken, coaten of tijdelijk dwarsverbindingen toevoegen; zie bond-builders.
- „Krullend haar is een ander soort keratine.” Niet ondersteund op nanoschaal Franbourg 2003, Yang 2014. Geometrie en oppervlaktelipiden verschillen wel.
- „Breuk is één slechte gebeurtenis.” Vaker is het cumulatieve inwendige scheurvorming Camacho-Bragado 2015.
Praktische punten
- Beschouw de punten als het oudste, meest versleten deel van de vezel. Verwacht dat ze meer verzorging nodig hebben en uiteindelijk knippen.
- Houd de mechanische belasting van nat haar laag: ontklit zachtjes met conditioner als glijmiddel.
- Vermijd het opstapelen van chemische en warmteschade. Ze tellen op.
- Wees sceptisch over elke bewering dat haar „van buitenaf de cortex herbouwt” zonder bewijs van penetratie en sterktegegevens.
- Als haar dicht bij de hoofdhuid breekt of met een witte bol eruit komt, denk dan aan uitval of hoofdhuid en niet aan schade aan de vezel.
Conclusie
Haar is dode keratine: bescherm het, verwacht niet dat je het kunt herstellen. De cuticula slijt het eerst, breuk stapelt zich op, en de punten zijn altijd het oudste deel. De inwendige structuur is bij mensen grotendeels gelijk; wat verschilt is vorm, oppervlaktelipiden en behandelgeschiedenis. Verschillende van de belangrijkste studies zijn klein of door de industrie gefinancierd, dus behandel de details als een goed werkmodel en niet als vaststaand feit.
Onderzoeken 15
Plowman JE, Harland DP. Fibre Ultrastructure. Adv Exp Med Biol. 2018
Resultaat: De cuticula is ongeveer 10% van het vezelgewicht en de cortex 86-90%; een medulla komt vaker voor naarmate vezels dikker zijn.
Lees het onderzoek ↗Yang FC, Zhang Y, Rheinstadter MC. The structure of people's hair. PeerJ. 2014
Resultaat: Röntgendiffractie vond dezelfde keratine- en lipidesignalen bij alle onderzochte mensen; alleen enkele extra lipidesignalen verschilden, en die liepen in families.
Lees het onderzoek ↗Jones LN, Rivett DE. The role of 18-methyleicosanoic acid in the structure and formation of mammalian hair fibres. Micron. 1997
Resultaat: 18-methyleicosanzuur is aan de buitenkant van de cuticulacellen gebonden en maakt haar waterafstotend; alkalische behandelingen verwijderen het, waardoor een wateraantrekkend oppervlak overblijft.
Lees het onderzoek ↗Thibaut S et al. Chronological ageing of human hair keratin fibres. Int J Cosmet Sci. 2010
Resultaat: Bij haar langer dan 2,4 m was de cuticula over ongeveer de eerste meter afgesleten; verder weg kwam schade aan de schubben overeen met dalende ceramide- en 18-MEA-gehaltes, en de mechanische eigenschappen namen af.
Lees het onderzoek ↗Greenberg DA, Fudge DS. Regulation of hard alpha-keratin mechanics via control of intermediate filament hydration: matrix squeeze revisited. Proc Biol Sci. 2013
Resultaat: Dwarsverbindingen in de eiwitmatrix houden keratinefilamenten stijf, ook als het haar nat is.
Lees het onderzoek ↗Harland DP et al. The susceptibility of disulfide bonds to modification in keratin fibers undergoing tensile stress. Biophys J. 2022
Resultaat: Water verstoort waterstofbruggen in eiwitten; onder spanning breken sommige disulfidebruggen eerst dicht bij de uiteinden van het eiwit, verschillend in nat en droog (schapenwol, niet menselijk haar).
Lees het onderzoek ↗Toon nog 9 onderzoeken
Camacho-Bragado GA, et al. Understanding breakage in curly hair. Br J Dermatol. 2015
Resultaat: In krullend haar van één donor ontstonden scheurtjes op de overgang van cuticula naar cortex en groeiden onder kamstress tot de vezel brak; een onderzoek uit 2005 vond dat 96% van de Afro-Amerikaanse vrouwen breuk meldde.
Lees het onderzoek ↗Wagner R, Joekes I. Hair medulla morphology and mechanical properties. J Cosmet Sci. 2007
Resultaat: Vezels met en zonder medulla hadden vergelijkbare gemiddelde mechanische eigenschappen, maar vezels met medulla waren minder uniform.
Lees het onderzoek ↗Franbourg A et al. Current research on ethnic hair. J Am Acad Dermatol. 2003
Resultaat: Geen verschil in de fijne structuur van Kaukasische, Aziatische en Afrikaanse vezels, terwijl geometrie, mechanica en waterzwelling wel verschilden.
Lees het onderzoek ↗Wortmann FJ, Quadflieg JM, Wortmann G. Comparing hair tensile testing in the wet and the dry state. Int J Cosmet Sci. 2022
Resultaat: Bij onbehandeld haar was de natte modulus 1,89 GPa tegenover 3,95 GPa droog (ongeveer de helft), de natte breukspanning 191 tegenover 229 MPa en de natte breukrek 57,5% tegenover 46,9%; tweemaal gebleekt haar was nat nog zwakker (167 MPa, 1,63 GPa). Ongeveer 30 vezels per lok, 16 lokken, één haarpartij, labstudie, één medeauteur van een industrieel instituut. De natte modulus was de beste enkele maat voor schade en de droge breukspanning een haalbaar alternatief.
Lees het onderzoek ↗Evans AO, Marsh JM, Wickett RR. The structural implications of water hardness metal uptake by human hair. Int J Cosmet Sci. 2011
Resultaat: Calcium en magnesium uit hard water hopen zich op in de cuticula, meer in chemisch beschadigd haar, en maken de vezel stijver; het vormbehoud verbeterde bij onbehandeld haar, maar daalde licht bij gebleekt haar.
Lees het onderzoek ↗Csuka DA et al. A systematic review on the lipid composition of human hair. Int J Dermatol. 2023
Resultaat: De samenstelling van de haarlipiden verschilt per haartype en laag, en lipidenverlies wordt versneld door bleken, verven, permanenten, steil maken, oppervlakteactieve stoffen, zon en veroudering.
Lees het onderzoek ↗Marti M et al. The influence of hair lipids in ethnic hair properties. Int J Cosmet Sci. 2016
Resultaat: Afrikaans haar had meer en meer ongeordende cuticulalipiden en een hogere waterdoorlatendheid; het verwijderen van apolaire lipiden verlaagde de doorlatendheid en verhoogde de sterkte van de onderzochte Afrikaanse vezels.
Lees het onderzoek ↗Oliver MA et al. Ethnic hair: thermoanalytical and spectroscopic differences. Skin Res Technol. 2020
Resultaat: Oost-Aziatisch haar was het minst gevoelig voor hydratatieveranderingen en had zeer weinig cuticulalipiden, Europees haar nam het meeste water op, en Afrikaans haar had de snelste waterdiffusie.
Lees het onderzoek ↗Barba C et al. Lipid distribution on ethnic hairs by FTIR synchrotron spectroscopy. Skin Res Technol. 2022
Resultaat: De verdeling van lipiden verschilde tussen Aziatisch, Afrikaans en Kaukasisch haar, met meer ongeordende cuticulalipiden in Afrikaans haar.
Lees het onderzoek ↗Gerelateerd
- De haargroeicyclusElke follikel op de hoofdhuid doorloopt groei, afsluiting, rust en loslating op zijn eigen klok. Dat verklaart normale uitval, seizoensinvloeden, de maximale lengte en hoe patroonhaaruitval werkt.
- KrulpatroonHoe steil, golvend, krullend of spiraalvormig (coily) je haar is, wordt in de follikel bepaald, vooral door genen. Dat bepaalt glans, klitvorming, breuk en hoe je routine moet worden opgebouwd.
- HaarporositeitPorositeit beschrijft hoe makkelijk water in en uit een haarvezel gaat; in de praktijk is het vooral een teken van beschadiging, en de populaire drijftest meet het niet.
- HaarvezeldikteDikte is de breedte van één haarvezel, los van hoeveel haren je hebt. Het verandert hoe haar aanvoelt, zich laat stylen, breekt en veroudert.
- Haar naar afkomst: wat verschilt en wat overlaptHaar verschilt gemiddeld tussen bevolkingsgroepen in krul, breedte, dichtheid en oppervlaktelipiden, maar de overlap is groot en de oude driedelige labels verbergen meer dan ze onthullen.
- Haarelasticiteit en de thuis-rektestRek en sterkte van haar nemen af bij schade, maar de populaire thuis-rektest is nooit gevalideerd.
- Bond builders (maleaat, peptide, maleïnezuur, „zure binding”)Bond builder is een marketinglabel voor vier ongerelateerde chemieën; ze hebben allemaal labresultaten op geknipt haar, en geen enkele heeft een studie op echte hoofden.
- Borstelen en ontwarrenDe meeste kamschade komt door klitten, dus conditioner en de juiste techniek verminderen breuk meer dan de keuze van de borstel.